12．如圖所示，電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，邊長ab=ad=L，質(zhì)量為m，從某一高度自由落下，通過一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里，磁場區(qū)域的寬度也為L，下落過程中線框平面始終保持在同一豎直面內(nèi)，且ab邊始終水平．導(dǎo)線框的ab邊剛進(jìn)入磁場恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．（不考慮空氣阻力，重力加速度為g）
（1）線框進(jìn)入磁場的過程中ab兩點(diǎn)間的電壓．
（2）在線圈穿越磁場的全過程，線框中產(chǎn)生的焦耳熱有多少．

分析 （1）根據(jù)平衡，抓住重力與安培力相等求出電流的大小，從而根據(jù)歐姆定律求出ab兩點(diǎn)間的電壓．
（2）對線框穿越磁場的過程運(yùn)用能量守恒求出線框中產(chǎn)生的焦耳熱．

解答 解：（1）線框勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有：mg=BIL，解得I=$\frac{mg}{BL}$．a(chǎn)b邊進(jìn)入磁場時(shí)，ab邊相當(dāng)于電源，則ab兩端的電壓是外電壓，設(shè)線框的總電阻為R，根據(jù)歐姆定律得，Uab=$\frac{3}{4}IR$=$\frac{3mgR}{4BL}$．
（2）對線框穿越磁場的過程運(yùn)用能量守恒，因?yàn)樽鰟蛩龠\(yùn)動(dòng)，動(dòng)能變化為零，則重力勢能的減小量全部轉(zhuǎn)化為熱量．則
Q=2mgL
答：（1）線框進(jìn)入磁場的過程中ab兩點(diǎn)間的電壓為$\frac{3mgR}{4BL}$．
（2）在線圈穿越磁場的全過程，線框中產(chǎn)生的焦耳熱有2mgL．

點(diǎn)評 本題考查了電磁感應(yīng)與力學(xué)和能量的綜合問題，要注意明確線框進(jìn)入磁場時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)切割磁感線部分視為電源，其兩端的電壓應(yīng)求路端電壓．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．如圖所示，兩個(gè)半徑均為R的光滑閱弧形軌道，豎直放置，圓心在同一高度，一傾角為37°的固定斜面與兩圓弧軌道相切于C、D（斜面與左側(cè)圓弧軌道的縫隙可以忽略不計(jì)），一質(zhì)量為m的物塊（可看成質(zhì)點(diǎn)）放在光滑水平面的A點(diǎn)，左側(cè)圓弧軌道與水平軌道相切．
（1）若斜面是光滑的，要使物塊能到達(dá)E點(diǎn)，則物塊在A點(diǎn)的初速度至少多大？
（2）若物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.3，則要使物塊能到達(dá)E點(diǎn)，在A點(diǎn)的初速度至少多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

3．如圖所示，A、B、C是三個(gè)完全相同的時(shí)鐘，A放在地面上，B、C分別放在以速度vB和vC朝同一方向飛行的兩枚火箭上，且vB＜vC．地面上的觀察者認(rèn)為哪個(gè)時(shí)鐘走得最慢？哪個(gè)時(shí)鐘走得最快？

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

20．某同學(xué)利用圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，探究物塊在水平桌面上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．物塊在重物的牽引下開始運(yùn)動(dòng)，重物落地后，物塊再運(yùn)動(dòng)一段距離停在桌面上（尚未到達(dá)滑輪處）．從紙帶上便于測量的點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz，取g=10m/s2．
（1）通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)6和7之間某時(shí)刻開始減速．
（2）物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因素為μ=0.20（保留兩位有效數(shù)字）
（3）若每次將重物的質(zhì)量減小△m，同時(shí)將物塊的質(zhì)量增加△m，即保持物塊和重物總質(zhì)量不變，測得物塊加速階段的加速度a，并繪制加速度a隨重物質(zhì)量減小量△m變化的圖象，若圖線的斜率為k，重物最初質(zhì)量為m，物塊最初質(zhì)量為M，重力加速度為g，則物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=$-\frac{k（M+m）}{g}-1$（用題中所給字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

7．如圖所示，兩條平行的光滑導(dǎo)軌水平放置，兩軌間距為0.5m，電源電動(dòng)勢為2V，電阻值為10Ω，其余電阻都不計(jì)，在其上放有導(dǎo)體棒ab，磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T．當(dāng)閉合電鍵K時(shí)，若施一水平外力使ab棒保持靜止，試求外力的大小及方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

17．某家用白熾燈標(biāo)有“220v，40w”字樣，此白熾燈的額定電壓是220v、額定功率為40w．所有
電磁波在真空中傳播時(shí)都有相同的波速（填“頻率”或“波速”）．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

4．LC振蕩電路在某時(shí)刻電感線圈中振蕩電流產(chǎn)生的磁感線如圖所示，此時(shí)電路中的電流正在增大．下列說法中正確的是（　�。�
A．電容器C中央的電場線方向從A板指向B板
B．電容器C中央的電場線方向從B板指向A板
C．電容器C中央的電場線密度在增大
D．電容器C中央的電場線密度在減小

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

1．如圖所示，足夠長的光滑U型導(dǎo)軌寬度為L，其所在平面與水平面的夾角為α，上端連接一個(gè)阻值為R的電阻，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，今有一質(zhì)量為m、有效電阻r的金屬桿沿框架由靜止下滑，設(shè)磁場區(qū)域無限大，當(dāng)金屬桿下滑達(dá)到最大速度時(shí)，運(yùn)動(dòng)的位移為x，則（　�。�
A．金屬桿下滑的最大速度vm=$\frac{mgRsinα}{{B}^{2}{r}^{2}}$
B．在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為mgxsinα-$\frac{1}{2}$mvm2
C．在此過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{R}{R+r}$（mgxsinα-$\frac{1}{2}$mvm2）
D．在此過程中流過電阻R的電量為$\frac{BLx}{R}$

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

2．如圖所示，一小物塊從靜止沿斜面以恒定的加速度下滑，依次通過A，B，C三點(diǎn)，已知AB=12m，AC=36m，小球通過AB，BC所用的時(shí)間均為2s，求：
（1）小物塊下滑時(shí)的加速度？
（2）小物塊通過A，B，C三點(diǎn)時(shí)的速度分別是多少？

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